Aérodynamique est l'étude de la façon dont l'air agit sur des objets. L'étude de l'aérodynamique est utilisé pour concevoir ou améliorer les véhicules et d'autres dispositifs à grande vitesse tels que les avions et les fusées. Aérodynamique applique également à une chute d'une bille dans l'air, ou de production d'électricité éolienne.
Forces clés
Comme beaucoup d'autres sous-domaines de la physique, l'aérodynamique se concentre fortement sur les forces et comment ils interagissent pour produire les effets que nous voyons dans le monde. Les quatre forces globales agissant sur un objet aérodynamiquement sont portance, la traînée, le poids ou appuis, et la poussée. Chacune de ces grandes forces tend à pousser l'objet dans une direction spécifique - vers le haut, vers l'arrière, vers le bas, et en avant, respectivement, - et peut-être une somme d'un certain nombre de forces plus petites. Par exemple, la poussée pourrait provenir d'une combinaison d'un moteur à réaction et injection de carburant dans un avion supersonique.
Pression
Il existe plusieurs principes standards qui guident le calcul des principales forces en aérodynamique. La pression est un facteur important à considérer dans l'aérodynamique, comme la différence des solides et des liquides, des gaz sont compressibles, et de nombreux phénomènes aérodynamiques sont en grande partie ou totalement explicables par les différences de pression et les changements. Faites glisser en particulier est influencée par la pression. Drag est souvent de manière significative causée par une différence de pression d'air à l'avant d'un objet - élevé, causé par son déplacement vers l'avant plus vite que l'air peut sortir de son chemin - et la pression de l'air à son dos - bas, comme l'objet se déplace sur un espace que l'air ne peut pas remplir immédiatement.
Ascenseur
Le plus important à un objet en vol est levée, car cela est la force qui le maintient en l'air. Comme traînée, la portance est souvent le résultat des différences de pression; cependant, il est souvent une relation moins directe. Par exemple, un ascenseur est souvent le résultat d'une pression élevée sous un objet, et une faible pression au-dessous. Les hélicoptères créent des régions de haute et basse pression autour de leurs pales de l'hélice, et les avions créent des zones similaires autour de leurs ailes. Il existe de nombreuses autres façons de créer un ascenseur, cependant. Dirigeables et ballons à air chaud fonctionnent en enrobant une grande région de gaz à faible densité dans leurs intérieurs, ce qui provoque l'ensemble du système pour être supportable par voie aérienne.
Applications pratiques
Aérodynamique est important dans toutes les industries des véhicules. Même si les voitures ne volent pas, par exemple, la poussée et la traînée sont des facteurs importants à considérer néanmoins lors de la création des voitures qui peuvent rouler plus vite, et d'utiliser le gaz plus efficacement. Les applications les plus évidentes de l'aérodynamique dans le monde moderne sont dans les forces aériennes et aériens commerciaux. L'énergie éolienne, actuellement un concurrent pour les énergies vertes, sera une industrie viable que si elle peut être rendue plus efficace, et de l'aérodynamique jouera un rôle important dans son développement.